Il protagonista del gioco, Mega Man, deve combattere contro il Dr. Wily ed i sei Robot Masters sotto il suo controllo.
Il titolo è caratterizzato dal suo gameplay non lineare che permette al giocatore di decidere l'ordine in cui completare i sei livelli iniziali, che terminano con uno scontro con uno dei Robot Masters e l'ottenimento della sua arma speciale.
Nell'anno 200X, i robot sono utilizzati per assistere l'umanità nella vita di ogni giorno dopo le innovazioni del robot designer Dr. Light.
Un giorno, i robot vanno fuori controllo e iniziano ad attaccare la popolazione.
Insieme a essi ci sono altri sei robot umanoidi (Robot Master) creati dal Dr. Light per scopi industriali: Cut Man, Guts Man, Ice Man, Bomb Man, Fire Man ed Elec Man.
Il responsabile di tutto ciò è il rivale di lunga data di Light, Dr. Wily, desideroso di conquistare il mondo.
Rock, il robot aiutante di Light, si offre come volontario per fermarlo e viene trasformato in un robot da combattimento.
I sei Robot Master sono sconfitti, e dopo aver riottenuto i loro nuclei centrali insieme alle loro abilità, Mega Man sconfigge Wily nella sua fabbrica di robot e ritorna a casa dalla sua famiglia.
Il gioco è diviso in sei livelli, più quattro finali; questi ultimi appaiono solamente dopo avere terminato gli altri, affrontabili in maniera arbitraria.
Il giocatore ha su schermo 2 indicatori (inizialmente uno soltanto), entrambi composti da 28 tacche. Essi rappresentano l'energia di Mega Man e delle sue armi speciali; ogni volta che se ne fa uso o si viene danneggiati, si perde un certo quantitativo di energia; raccogliendo un appropriato power-up l'energia persa viene ripristinata.
Alla fine di ogni livello c'è un Robot Master, un boss dotato di un particolare attacco di solito in tema con il resto del livello: ad esempio, Fire Man fa uso del fuoco come arma, e l'ambientazione del suo livello è ricca di fiamme e lava.
Una volta sconfitto un boss, Mega Man ne ottiene l'arma speciale e, a partire dal livello successivo, è possibile selezionare tale arma attraverso il menu che appare premendo il tasto pausa (start).
Ogni boss ha un punto debole, consistente proprio in un attacco speciale acquisito da un altro boss. Questo deriva dal fatto che il direttore dei creatori, Akita Kitamura (nonostante venne poi rimpiazzato da Keiji Inafune) aveva in mente il gioco della morra cinese durante lo sviluppo del gioco.
Questo titolo è l'unico di quelli per il NES a non avere il penultimo livello con le canoniche capsule di teletrasporto per i combattimenti con le repliche dei robot master.
Personaggi:
Mega Man: il protagonista della serie
Dr. Albert: il principale antagonista della serie
Dr. Thomas Light: il creatore di Mega Man
Roll: la sorella di Mega Man
Robot Masters: i vari boss di fine livello riprogrammati dal Dr. Wily ai suoi voleri.